С какой скоростью вы сейчас движетесь?
Вроде бы простой вопрос.
Сперва напрашивается ответ:
«Я вовсе не двигаюсь».
Немного подумав,
вы понимаете, что нужно учесть движение Земли.
Поэтому напрашивается другой ответ:
«30 км в секунду вокруг Солнца».
Но затем вы вспоминаете, что Солнце
вращается вокруг центра Млечного Пути,
а Млечный Путь вращается внутри Местной Группы галактик,
а Местная Группа галактик движется внутри скопления Девы,
а скопление Девы движется…
«С какой скоростью вы движетесь?» —
вопрос непростой.
Когда Центр управления полётами сообщает космонавтам
набранную скорость,
учитывается условный стандарт покоя.
В начале путешествия
скорость задаётся относительно стартовой площадки.
Но затем, когда стартовая площадка
становится лишь произвольной точкой
там внизу, на вращающейся поверхности Земли,
скорость задаётся относительно
воображаемого неподвижного центра Земли.
На пути к Луне
астронавтам «Аполлона»
было нелегко ответить на вопрос
«С какой скоростью вы движетесь?»
Один вопрос — скорость на пути от Земли,
совсем другой вопрос — скорость на пути к Луне.
Это потому, что Земля и Луна
движутся относительно друг друга.
Ну конечно же!
Скорость — величина относительная.
Когда капитан Кирк спросил лейтенанта Сулу,
достиг ли звездолёт «Энтерпрайз» скорости 7 варп,
Сулу должен был ответить:
«Относительно чего, Капитан?»
Такая дерзость могла доставить
младшим офицерам «Звёздного флота» кучу неприятностей,
но это — единственный правильный ответ на вопрос
«С какой скоростью вы движетесь?»
Это просто вопрос относительности.
Не новомодной относительности Эйнштейна,
а старой доброй (и всё ещё верной)
относительности Галилея.
Галилей первым осознал,
что такой вещи, как абсолютная скорость,
не существует.
Скорость относительна.
Скорость имеет значение
только относительно системы отсчёта.
Предположим, система отсчёта находится в покое.
Тогда нам нужно снова спросить:
«В покое относительно чего?»
Потому что даже понятие покоя
не имеет абсолютного значения.
Скорость относительна, покой тоже относителен.
Скорость Земли — 30 км в секунду относительно Солнца.
Скорость звездолёта «Энтерпрайз» — 7 варп
относительно центра Млечного Пути.
Ваша скорость равна нулю относительно вашего кресла.
Но в зависимости от того, где вы сидите, ваша скорость равна
сотням километров в час относительно центра Земли.
Когда мы чешем в затылке и спрашиваем:
«Но какова на самом деле скорость Земли?»
мы представляем себе, как звездолёт «Земля»
бороздит космические просторы
на орбите вокруг Солнца.
Но космос — не океан.
В отличие от воды, космос не состоит из вещества.
Космос — не вещество,
космос — пустота,
космос — ничто.
Вы можете двигаться между двумя точками в пространстве,
скажем, между Землёй и Марсом,
но вы не можете двигаться сквозь космос.
Нельзя двигаться сквозь ничто.
Это как спросить, сколько весит дыра.
Дыра ровно ничего не весит,
потому что дыра — это ничто.
Это такая же пустота, как и космос.
Бессмысленно двигаться относительно пустоты.
Понятия скорости и покоя
имеют только относительное значение.
Они абсолютно бессмысленны.
Они начинают что-то означать
только относительно произвольно выбранной
искусственной системы отсчёта.
Если однажды вы сядете в свой звездолёт
и увидите из иллюминатора,
как мимо с постоянной скоростью проносится космическая станция,
вы так и не узнаете, кто на самом деле движется.
Никто из вас в реальности не движется,
потому что не существует реальной постоянной скорости.
Постоянная скорость по прямой
имеет всего лишь относительное значение,
что-то вроде относительной реальности.
Означает ли это, что любое движение относительно?
Нет! Бывает движение относительное,
а бывает — абсолютное,
абсолютно реальное движение.
К примеру, постоянная скорость относительна,
но изменение скорости абсолютно.
Когда в науке величину называют абсолютной,
это значит, что при её измерении не применяются
произвольные стандарты.
Её можно однозначно измерить.
Когда ваша ракета запускает свой двигатель,
она несомненно изменяет скорость.
Вы чувствуете это на себе,
и сенсоры вашего корабля могут это измерить.
В иллюминаторе
пролетающая мимо космическая станция
вроде бы меняет скорость,
но те, кто находятся внутри станции, этого не чувствуют.
И никакие сенсоры этого не фиксируют.
На самом деле, это ваша скорость меняется,
а их скорость неизменна.
Изменения скорости
абсолютно реальны.
То же касается и вращения.
Если ваш корабль вращается,
вы это чувствуете,
и бортовые сенсоры тоже.
Там, снаружи, космическая станция, казалось бы,
вращается вокруг вас,
но тошнит-то именно вас,
а не обитателей космической станции.
Это вы вращаетесь,
а они — нет.
Вращение абсолютно реально.
Таким образом, одни виды движения относительны, а другие — нет.
В понятии «постоянная скорость» мало смысла,
но изменения скорости абсолютно реальны,
так же как и вращения.
Нужно с умом подходить
к анализу наших повседневных ощущений,
чтобы понять, что является реальностью.
Если даже такие простые вещи, как восприятие скорости,
могут ввести нас в заблуждение,
стоит критически рассматривать восприятие любых вещей.
Именно это вдохновило Эйнштейна
на невероятные идеи
о скорости света и путешествиях в будущее.
Выяснить, что реально
на самом деле —
трудная и важная задача.
Если полицейский остановит вас за превышение скорости
и спросит: «С какой скоростью вы двигались?»,
проницательным, но не самым мудрым ответом будет:
«Относительно чего?»
И затем, сидя на заднем сиденье полицейского автомобиля,
и чувствуя, как он ускоряется по направлению к участку,
вы можете добавить:
«Но некоторые величины абсолютны!»